Desvendando o mundo oculto de espécies da subfamília Conoderinae (Coleoptera: Curculionidae): história natural, aspectos morfológicos e filogeografia
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Data
2022-12-20
Autores
Orientador
Amorim, Felipe Wanderley de 
Corrêa, Alberto Soares
Coorientador
Pós-graduação
Ciências Biológicas (Zoologia) - IBB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
Dentre os fatores relacionados à radiação e evolução dos insetos fitófagos destacam-se os eventos históricos, características ambientais e a interação com as plantas hospedeiras. Assim, para compreender os mecanismos envolvidos na história evolutiva desses insetos precisamos adotar abordagens integrativas e multidisciplinares que envolvam os aspectos da dinâmica das interações com os hospedeiros em um contexto espaço-temporal. Neste trabalho, utilizamos uma abordagem integrativa, mediante o estudo de história natural, taxonomia, ecologia e filogeografia, com o objetivo de elucidar os principais fatores envolvidos na distribuição e diversificação de espécies de Conoderinae (Coleoptera: Curculionidae). No primeiro capítulo mostramos que o ciclo de vida e reprodução do predador de sementes Hemicolpus abdominalis Hustache, 1938 estão finamente sincronizados à fenologia reprodutiva da planta hospedeira, Tocoyena formosa (Rubiaceae). Embora a distribuição geográfica desse curculionídeo seja congruente com a ampla distribuição da planta no Cerrado, mudanças nas condições ambientais podem levar a desajustes fenológicos e afetar a sua distribuição. No segundo capítulo, integramos o estudo dos aspectos biológicos, morfológicos e genéticos para a delimitação de duas espécies de Hemicolpus. Espécimes amostrados no sul do Brasil, anteriormente classificados como H. abdominalis, representam uma nova espécie com distribuição restrita à porção sul da Mata Atlântica, cujas larvas se desenvolvem em frutos de outra espécie de Rubiaceae, Randia ferox. No terceiro capítulo, utilizamos uma abordagem filogeográfica para explorar o papel de mudanças ambientais históricas sobre a diversificação das duas espécies de Hemicolpus com distribuição contrastante. A diferenciação entre as espécies do Cerrado e Mata Atlântica foi datada durante o Mioceno. A espécie da Mata Atlântica apresentou menor diversidade genética e estabilidade populacional frente às condições climáticas pretéritas. Enquanto a espécie amplamente distribuída no Cerrado apresentou maior diversidade genética, estrutura filogeográfica marcada, com diferenciação entre as linhagens do Cerrado e da Caatinga estimada no pleistoceno. No Cerrado detectamos estrutura filogeográfica moderada em quatro províncias fitogeográficas, e expansão demográfica durante o período interglacial no pleistoceno. Sugerimos que as diferenças observadas refletem histórias divergentes moldadas por fatores abióticos e bióticos em conjunto. Destacamos a influência da distribuição da planta hospedeira e o bioma. No quarto capítulo descrevemos a história natural, e uma nova espécie do gênero Eulechriops Faust cujas larvas se desenvolvem dentro das estruturas reprodutivas de duas espécies de Ouratea (Ochnaceae) no Cerrado. Finalmente, destacamos a importância e necessidade de ampliarmos estudos sobre a distribuição e interação com as plantas hospedeiras, principalmente em gêneros de Conoderinae, a fim de compreendermos a história evolutiva dos curculionídeos.
Resumo (inglês)
Among the factors related to the radiation and evolution of phytophagous insects, historical events, environmental characteristics, and interaction with host plants stand out. Thus, to understand the mechanisms involved in the evolutionary history of such insects, we must adopt pluralistic, multidisciplinary and integrative approaches considering the dynamics of the interactions with their host plants in a spatio-temporal context. In this work we used an integrative approach, through the study of natural history, taxonomy, ecology and phytogeography to elucidate the main factors related to the distribution and diversification of species of Conoderinae (Coleoptera: Curculionidae). In the first chapter we highlight the importance of studying the insect life cycle and its association with the host plant. The life cycle and reproduction of the pre-dispersal seed-feeding weevil Hemicolpus abdominalis Hustache, 1938 is synchronized with the reproductive phenology of its host plant, Tocoyena formosa (Rubiaceae). Even though the insect’s geographic distribution is largely congruent with the plant distribution in the Cerrado, changes in the environmental conditions can lead to phenological mismatch and, therefore, affect the weevil distribution. In the second chapter, we integrated the study of biological, morphological, and genetic aspects for the delimitation of two species within Hemicolpus. Specimens sampled in southern Brazil, previously classified as H. abdominalis, represent a new species of Hemicolpus restricted to the southern portion of the Atlantic Forest, associated with the fruits of another Rubiaceae, Randia ferox. In the third chapter, we followed a phylogeographic approach to explore the role of historical environmental changes on the diversification of the two species with contrasting distribution. The differentiation between the Atlantic Forest and the Cerrado species was dated to the Miocene. The Atlantic Forest species showed lower genetic diversity and population stability under past climate. The widely distributed species presented greater genetic diversity, and deep phylogeographic structure, with differentiation between the Cerrado and the northwest of the Caatinga estimated in the Pleistocene. In the Cerrado we detected moderate phylogeographic structure according to four phytogeographic provinces, and demographic expansion during the interglacial period in the Pleistocene. We suggest that the observed differences reflect divergent histories shaped by abiotic and biotic factors, highlighting the influence of host plant distributions and biome shifts. In the fourth chapter we explored the natural history and describe a new species of Eulechriops Faust whose larvae develop within the reproductive structures of two species of Ouratea (Ochnaceae) in the Cerrado. Finally, we highlight the importance and need to expand studies on the distribution and interaction with host plants, specifically within Conoderinae, to understand the evolutionary history of Curculionids.
Descrição
Palavras-chave
Cerrados , Taxonomia animal , Entomologia , História natural , Filogeografia , Besouros , Frutos , Sementes , Animal taxonomy , Entomology , Natural history , Phylogeography , Beetles , Fruits , Seeds
Idioma
Inglês